三七为典型阴生C3植物,对环境因素要求严苛。为便于三七的集约化种植,生产中通过架设遮阳网荫棚的方式营造适宜的光照环境。但三七在阴生环境下的光合作用调控机理这一科学问题研究尚未得到有效阐释。作物的光合效率受氮钾元素影响最大,但氮钾元素是否能够调控阴生条件下三七的光合机构而使其保持相对较高的活性?是否能够缓解光合作用限制?是否能够调节三七叶片光合氮库和存储氮库分配?这一系列疑问都是揭示三七光系统适应阴生环境机理而必须解决的问题。针对上述问题,本研究通过设置不同的光照强度环境,分析了氮钾协同（1）对三七光系统反应中心活性的影响;（2）对三七叶片光合物理结构及光合作用限制的调控作用;（3）对光合氮底物供应系统的调控方式;（4）对光合产物代谢和关键酶活性影响。本研究旨在阐明三七如何通过调控氮钾的吸收与分配而使其光系统适应阴生环境,从而完善三七适应阴生环境的机理,并从光合效率提升角度为氮钾协同增加三七产量和肥料利用率提供新的理论依据。本研究的主要结果如下:（1）不同透光率下（LL:5.3%,ML:11.5%,HL:20.4%）的光合有效辐射强度（PAR）和温度表现为随透光率的增加而升高,湿度表现为LL＞ML＞HL。对温度、湿度及PAR进行主成分分析表明,透光率对PAR的影响最大。一年生三七生物量随PAR的增大而减小,二年生和三年生三七根生物量分别在PAR为200μmol/m~2/s及400μmol/m~2/s附近达最大值。LL或HL处理均可通过下调三七根系结构关键基因（NAC1、GL2、Exp1）表达,减少三七中NPK等大量元素的累积,从而抑制根生长。同时,强光或弱光均可降低三七叶片光合速率及磷酸丙糖利用率,导致三七叶、茎、根、花及整株干物质累积量的显著降低。随透光率的升高,三七叶片比叶面积增大,表现为LL＞ML＞HL。（2）大田条件下,随氮、钾肥施用量的增加,三七根生物量均表现为先增大后减小。N1K2(225 kg N·hm-2和450 kg K2O·hm-2)配施显著增大主根表面积和投影面积,促进三七根系发育,进而增强三七叶片对营养元素的吸收及光合系统中氮的分配,最终提高三七光合作用。盆栽试验表明,N1K2协同能够对不同透光率下三七光合色素合成均具有显著促进作用,缓解强光或弱光对光合效率的抑制作用,从而增强三七对阴生环境的适应性。（3）强光及弱光环境条件下三七叶绿素含量降低。Fv/Fm,,ΦPSII和q P均表现为ML＞HL＞LL,而NPQ则表现为HL＞ML＞LL。氮钾协同改善三七叶片性状并提高叶绿素含量,从而缓解强光或弱光诱导的三七叶片Fv/Fm,ΦPSII和q P值的降低,促进叶片的热耗散。说明氮钾协同能减轻非适宜光环境诱导的光合系统结构和功能的紊乱,及对电子转移的破坏,保证了三七PSII保持较高的光化学活性,从而适应阴生环境。（4）相对可变荧光表明,弱光下L-峰（50-300μs）为阴性,而H-峰、G-峰无显著变化,强光条件使L-峰、K-峰、H-峰和G-峰均呈阳性。WOI标准化结果显示,与ML相比,I-P相的振幅在弱光下无显著差异,而在强光下显著降低。此外,强光或弱光下三七PSII的性能指标(PIabs)均显著降低,导致PSII活性反应中心的数量减少,进而抑制三七光系统的电子传递速率。三七通过氮钾协同上调强光或弱光下的P点,增大I-P相振幅,缓解三七PIabs、ETo/RC降低,促进活性反应中心数量的增加,进而提高强光或弱光下PSI及PSII的量子产率和电子传输速率。此外,氮钾协同作用显著提高不同光下三七Ca2+-ATPase、Mg2+-ATPase活性,导致三七积累更多的ATP,从而促进了强光或弱光下的PSII修复循环。（5）LL处理下三七气孔大而疏,而ML及HL处理下气孔小而密,气孔开放程度表现为ML＞LL＞HL,导致气孔导度（Gs）在强光或弱光条件均显著降低。随透光率的增加,栅栏组织与海绵组织的比值、栅栏组织占比均显著升高,而海绵组织占比显著下降。LL及HL处理均显著降低了三七叶肉细胞空隙占叶片体积比例(fias)和叶绿体面向细胞空隙的面积（Sc/S）。而叶肉细胞壁厚度(Tcw)则随光照强度的增加而增加,导致叶肉导度（gm）减弱。氮钾协同显著增加强光或弱光下三七气孔密度、开放数及气孔开放程度,降低气孔限制值及Tcw;增大栅栏组织与海绵组织的比值、Sc/S及fias,进而降低强光或弱光下的光合总限制值,促进Rubisco及RCA酶活性的升高,最终提高三七羧化效率。（6）LL和HL处理均能显著降低三七叶片中单位面积氮含量（Na）及光合氮(Npsn)比例,而结构氮（Nstr）及存储氮(Nstore)比例显著增加,进而降低了三七光合氮素利用效率及光合效率。三七通过氮钾协同显著增加三七叶片氮素在光合机构中的分配,并提高羧化系统氮（Ncb）的分配比例,同时,促进强光或弱光下叶片非蛋白氮（Nnp）和脂溶性氮（Nos）向光合氮的转化,实现光合氮库的扩容,进而缓解强光或弱光条件下三七光合氮素利用效率及光合效率的降低。（7）与ML相比,HL与LL分别存在153种和27种差异代谢产物。三七通过氮钾协同调控淀粉和蔗糖代谢、果糖和甘露糖等代谢通路,进而改变HL及LL处理下蔗糖、果糖等的合成与分解。此外,三七通过氮钾协同促进强光下叶中SPS酶活性进一步升高,降低弱光下叶片中的SPS酶活性,进而缓解非适宜光环境诱导的蔗糖累积。同时,三七通过氮钾协同促进ADPG焦糖磷酸化酶（AGPase）、颗粒结合淀粉合成酶（GBSSase）、可溶性淀粉合成酶（SSSase）活性的增加,抑制淀粉磷酸化酶（SPase）、α-淀粉酶、β-淀粉酶活性,进而增加不同光强下三七的碳水化合物及皂苷累积。综上所述,三七通过氮钾协同缓解强光或弱光造成的光系统失活,改善叶片结构以减轻强光或弱光下的光合作用限制,进而保证非适宜光环境下的电子传递及CO2传导。同时,三七通过氮钾协同促进非适宜光环境下非蛋白氮向光合氮的转化,保证了其光合过程中充足的氮底物供应,调控光合产物代谢以适应阴生环境,进而维持非适宜光环境下三七的产量及品质。